石墨刀具的性能與特點

石墨是一種非常容易切削的材料，但由于用作EDM電極的石墨材料必須具有足夠的強度以免在操作和EDM加工過程中受到破壞,同時電極形狀(薄壁、小圓角、銳變)等也對石墨電極的晶粒尺寸和強度提出較高的要求，這導致在加工過程中石墨工件容易崩碎，刀具容易磨損。導致企業加工的成本高，效率低，工件常常報廢等現象。

1、刀具材料：對于加工石墨專用刀具，普通的TiAlN涂層可在選材上適當選擇韌性相對較好一點的，也就是鈷含量稍高一點的；對于金剛石涂層石墨刀具，可在選材上適當選擇硬度相對較好一點的，也就是鈷含量稍低一點的；
2、刀具的幾何角度：石墨刀具選擇合適的幾何角度，有助于減小刀具的振動，反過來，石墨工件也不容易崩缺；
①前角，采用負前角加工石墨時，刀具刃口強度較好，耐沖擊和摩擦的性能好，隨著負前角*值的減小，后刀面磨損面積變化不大，但總體呈減小趨勢，采用正前角加工時，隨著前角的增大，刀具刃口強度被削弱，反而導致后刀面磨損加劇。負前角加工時，切削阻力大，增大了切削振動，采用大正前角加工時，刀具磨損嚴重，切削振動也較大。
②后角，如果后角的增大，則刀具刃口強度降低，后刀面磨損面積逐漸增大。刀具后角過大后，切削振動加強。
③螺旋角，螺旋角較小時，同一切削刃上同時切入石墨工件的刃長*長，切削阻力*大，刀具承受的切削沖擊力*大，因而刀具磨損、銑削力和切削振動都是*大的。當螺旋角去較大時，銑削合力的方向偏離工件表面的程度大，石墨材料因崩碎而造成的切削沖擊加劇，因而刀具磨損、銑削力和切削振動也都有所增大。因此，刀具角度變化對刀具磨損、銑削力和切削振動的影響是前角、后角及螺旋角綜合產生的，所以在選擇方面一定要多加注意。
3、刀具的涂層 ：加工石墨刀具應選擇金剛石涂層，它的硬度高、耐磨性好、摩擦系數低等優點，現階段金剛石涂層是石墨加工刀具的*佳選擇，也*能體現石墨刀具優越的使用性能；金剛石涂層的硬質合金刀具的優點是綜合了天然金剛石的硬度和硬質合金的強度及斷裂韌性；可以提高近10-20倍刀具使用壽命。
4、刀具刃口的強化：刀具刃口鈍化技術是一個還不被人們普遍重視，而又是十分重要的問題。金剛石砂輪刃磨后的硬質合金刀具刃口，存在程度不同的微觀缺口(即微小崩刃與鋸口)。石墨高速切削加工刀具性能和穩定性提出了更高的要求，特別是金剛石涂層刀具在涂層前必須經過刀口的鈍化處理，才能保證涂層的牢固性和使用壽命。
5、刀具的機械加工條件：選擇適當的加工條件對于刀具的壽命有相當大的影響。
①切削方式：順銑加工。
②吹氣（或吸塵）和浸漬電火花液加工，及時清理工件表面的石墨粉塵，有利于減小刀具二次磨損，延長刀具的使用壽命。
③選擇合適的高轉速及相應的大進給量。綜述以上幾點，刀具的材料、幾何角度、涂層、刃口的強化及機械加工條件，在刀具的使用壽命中扮演者不同的角色，缺一不可，相輔相成的。一把好的石墨刀具，應具備流暢的石墨粉排屑槽、長的使用壽命、能夠深雕刻加工、能節約加工成本。